如果内存未分配给字符串，则 CS50.h 分段错误答案

【问题标题】：CS50.h segmentation fault if memory is not allocated to string如果内存未分配给字符串，则 CS50.h 分段错误
【发布时间】：2021-02-21 05:38:09
【问题描述】：

在处理 CS50 问题集（替换）时，我在运行代码时遇到了分段错误。经过一番搜索，我发现将内存（malloc）分配给字符串“输出”可以解决问题。但是我想了解为什么这里需要分配内存？

任何解释将不胜感激。

代码提取：-请注意我使用的是 cs50.h 库

string cipher(string input, string key) {

    string output=malloc(strlen(input)+1);

    for (int i=0, len = strlen(input); i<len; i++) {
        if(isalpha(input[i]) != 0) {

                output[i] = substitute(input[i], key);
            }

        else {
            output[i] = input[i];
        }
    }

    return output;
    free(output);
}

【问题讨论】：

这里需要分配内存，原因与尚未分配的每个缓冲区都需要分配内存相同。顺便说一句，你想让你的return 语句在你的free 语句之后，而不是在它之前。
请注意，C 中没有 string 类型。string 只是一种误导性的 cs50 编写 char * 的方式。
@goodvibration 感谢您的快速回复。为什么将 output 初始化为 output = "A....." 仍然给我一个分段错误？
如果你用output = "A..." 替换对malloc 的调用，你的指针指向一个不能被修改的字符串字面量。当您通过output[i]= 为其赋值时，这是非法的。
return output; free(output); 这没有任何意义。 1: free 在你跳出它之前的函数时永远不会到达。 2：如果你要释放内存，那么调用者在你返回后就不能再使用它了。

标签： c segmentation-fault malloc cs50 c-strings

【解决方案1】：

尽我所能了解 CS50.h 字符串，我才知道

string output

只是声明了一个名为 output 的字符指针。因此，在您的代码中实际发生的是，除非您明确声明“strlen(input)+1”连续内存位置只属于输出，否则它们本质上是程序的空闲位置。因此，您的输出指针将仅包含第 0 个索引处的字符。该函数返回实际的“输出”，一个指针。同时，程序中的某些进程可能会使用除输出 [0] 之外的所有其他内存位置，因为它们从未属于输出字符串。输出只指向某个字符串的第一个字符。

C、C++ 中的边界检查基本上是由程序员完成的。任意 i 的 output[i] 永远不会出错，因为它是程序员的简单指针算法，即 output[i] = *(output+i)。 :)

【讨论】：

【解决方案2】：

首先是这个声明

free(output);

永远不会得到控制，因为它被放置在 return 语句之后

return output;

而且它没有任何意义。函数的调用者负责释放分配的内存。

您需要动态分配内存，否则如果您将声明一个可变长度数组，例如

char output[strlen(input)+1];

然后在退出函数后，它将不再存在，并且尝试访问函数外部的数组会导致未定义的行为。

如果你会写的话

string output;

相当于

char *output;

那么指针输出的值不确定，因为它没有被初始化，也没有分配内存来复制源字符串。

您可以在原地更改源字符串input，而无需再创建一个数组。

这样写就够了

    if(isalpha(input[i]) != 0) {

            input[i] = substitute(input[i], key);
        }

然后你可以放置语句

return input;

请注意，使用别名 string 来表示 char * 类型是个坏主意。

函数声明如果改写成这样

char * cipher(char *input, char *key);

令人困惑。目前尚不清楚函数中是否正在更改字符串输入和键。

如果你希望函数从源字符串返回一个新的字符串构建，那么函数声明应该看起来像

char * cipher(const char *input, const char *key);

这样回答你的问题

但是我想了解为什么这里需要分配内存？

如果你想从指针input指向的源字符串创建一个新字符串，那么很明显你需要分配一个新的字符数组来复制源字符串的元素。

否则如果你想原地更改源字符串，则无需再创建一个数组。

【讨论】：